Pertanyen a aquest grup la majoria de màquines de vapor. S'hi genera calor en una font d'alta temperatura a l'exterior de la màquina, que es transfereix a un circuit tancat d'aigua per tal de vaporitzar-la a extreure'n energia meca`nica a partir de l'energia del vapor a alta Potència i Temperatura.
Els elements principals d'una instal·lació de vapor són:
Una turbina de vapor és una màquina tèrmica que transforma l’energia del vapor en
moviment giratori d’una roda d’àleps.
Actualment en la producció de treball a partir de treball no s'utilitzen els mecanismes de biela-manovella, sinó que la transformació de l'energia del vapor en energia mecànica es duu a terme mitjançant turbines, les quals accionen alternadors, en el cas de les centrals tèrmiques, o hèlix en el cas de grans vaixells.
Les centrals tèrmiques produeixen energia elèctrica a partir d’energia tèrmica.
1. A la caldera es crema el combustible, que pot ser carbó, fuel o gas natural.
Mitjançant la combustió, l’energia química es transforma en energia tèrmica.
La calor s’utilitza per transformar l’aigua en vapor a pressió i temperatura elevades.
2. El vapor d’aigua arriba a la turbina, entra a les toveres, s’expandeix, incideix sobre els
àleps dels rodets i els obliga a girar.
La turbina porta un alternador associat, que transforma l’energia mecànica de rotació de la turbina en energia elèctrica.
3. Quan el vapor d’aigua ja ha cedit l’energia a la turbina, es fa passar per un condensador, que el retorna a l’estat líquid.
Una bomba impulsa aquesta aigua de nou a la caldera perquè el cicle torni a començar.
Existeixen bàsicament dos tipus de turbines:
A les instal·lacions d'alta potència, no es transforma totalment l'energia cinètica en una sola turbina, ja que degut a l'excessiu salt adiabàtic, s'originen unes velocitats excessives. Per aquesta raó l'expansió del vapor se sol fer esglaonadament en tres etapes (els tres cossos de la turbina).